Цельнометаллическая дельта-антенна. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны КВ

 Комментарии к статье

Идея постройки этой антенны родилась в один из холодных осенних дней, когда дует порывистый ветер вперемешку со снегом и дождем Именно в такой день у трехэлементного "квадрата" сломались распорки из стекловолокна. Было ясно, что из-за отсутствия подходящего материала восстановить антенну в ближайшее время не удастся. Вот тут-то и появилась дилемма: либо сделать в короткий срок новую антенну, обладающую характеристиками популярного "двойного квадрата", но не содержащую изолирующих материалов, либо остаться без антенны до весны.

Из всех антенн наиболее подходящей с точки зрения простоты конструкции и минимума необходимых материалов показалась антенна с вибраторами в виде греческой буквы Д-хорошо известная "Delta loop".

Проектирование, изготовление и настройка этой цельнометаллической дельта-антенны заняли всего три дня.

Конструкция однодиапазонного варианта антенны показана на рис. 1. К концам несущей траверсы Е (дюралюминиевая труба диаметром 40 мм) прикреплены тонкостенные дюралюминиевые трубы А, А', С и С1 (их диаметр 30 мм), концы которых соединены алюминиевыми или медными проводами В, В', F и F' диаметром 1,5...2,5 мм. Вспомогательная траверса D предупреждает опрокидывание антенны и так же, как и основная траверса E, крепится к вертикальной мачте G. Кроме того, траверса D дополнительно укрепляет трубы С и С'.

Рис.1

Труба А с проводами В и F образует активный элемент антенны. При его питании в центре трубы А антенна будет иметь горизонтальную поляризацию, поэтому вертикальная труба С не будет влиять на характеристики антенны и ее можно не изолировать от проводов В и F в точке в.

Сказанное выше полностью относится и к пассивному элементу. Если, однако, нет твердой уверенности в симметричности токов в элементах антенны, то в точках в и в' следует поставить изоляторы.

Антенна может быть выполнена и как трехдиапазонная. В этом случае элементы более высокочастотных диапазонов изготавливают из провода диаметром 1,5...2 мм и растягивают с помощью капронового шнура внутри элементов для диапазона 20 м (рис. 2).

Рис.2

Оптимальная длина траверсы для трехдиапазонной антенны - 2100 мм что составляет примерно 0,1 Л, для 20-метрового, 0,15L, для 15-метрового и 0,2L, для 10-метрового диапазона, При этом пассивный элемент на 20-метровом диапазоне выгодно использовать как директор, а на остальных - как рефлекторы. Тогда коэффициенты усиления и отношения излучения вперед/назад получаются примерно одинаковыми для всех трех диапазонов, хотя в этом случае максимум диаграммы направленности на диапазоне 20 м будет повернут на 180° по отношению к диапазонам 15 и 10 м.

Размеры антенны для диапазонов 20. 15 и 10 м приведены в таблице. Следует иметь в виду, что соотношения между размерами трубы А (А1) и проводов B(B') и F(F1) можно изменять в достаточно широких Пределах при сохранении неизменным периметра элемента. В этом случае естественно будут изменяться и размеры трубы В (В'). Однако выбранная форма элемента - равносторонний треугольник - близка к оптимальной и должна обеспечивать максимальный коэффициент усиления.

Питание рамки диапазона 20 м осуществляется коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 75 Ом через Г-согласующее устройство (рис. 3). Максимальная емкость конденсатора С1 - 40 пФ, диаметр трубки согласующего устройства - 10 мм.

Рис.3

Активные элементы диапазонов 15 и 10 м питаются по отдельным коаксиальным кабелям с волновым сопротивлением 75 Ом через симметрирующие трансформаторы на ферритовых кольцах. Коэффициент трансформации 1:1.

Настройку антенны удобно осуществлять в перевернутом положении (рис. 4). Такое положение может быть и рабочим, что, однако, уменьшает высоту антенны. Кроме того, появляется прогиб труб А и А', а также возникает проблема установки оттяжек крепления вертикальной мачты G, которые могут "цепляться" за элементы.

Рис.4

Сначала подстраивают элементы антенны с помощью гетеродинного индикатора резонанса, связывая его с тем или иным элементом вблизи точки в (в'). Длину проволочных частей элементов первоначально берут с небольшим запасом по сравнению с указанной в таблице. Её уменьшают при настройке, скручивая провода В (В') и F (F') между собой в точке в и одновременно перемещая место скрутки вдоль трубы С вверх так, чтобы провода слегка провисали (из-за прогиба труб А и А'). На этом этапе настройки фидеры должны быть отключены.

После установки резонансных частот (-5% от средней частоты для директора и +5% для рефлектора) всех элементов антенны подключают фидеры и изменением длины пассивных элементов в небольших пределах настраивают антенну на максимальное подавление заднего лепестка. В качестве источника сигнала используют кварцевый генератор с горизонтально поляризованной антенной, отнесенный на расстояние не менее 80...100 м. Эту процедуру повторяют несколько раз для учета взаимного влияния элементов при изменении их длины.

Далее снимают диаграмму направленности антенны, и, если она удовлетворительна, возвращают антенну в рабочее положение (углом вверх). С помощью измерителя КСВ определяют коэффициент стоячей волны в фидерах во всех диапазонах, подстраивают Г-согласующее устройство.

В описываемой антенне КСВ в пределах 20-метрового диапазона после настройки не превышал 1,2, а на остальных диапазонах был около 1,5. Остальные параметры были сходны с параметрами антенны "двойной квадрат".

Несколько слов о возможной модификации антенны. Было замечено, что такие параметры антенны, как КСВ и отношение излучения вперед/назад изменяются в пределах 20-метрового диапазона гораздо меньше, если приблизить эффективный диаметр проводов В (В') к F (F') к диаметру трубы А (А'). Для этого проволочную часть элементов можно выполнить из двух параллельных проводов, разнесенных между собой на расстояние 25...30 мм.

Автор: С.Бунин (UB5UN), г.Киев; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Антенны КВ.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Гиперзвуковую ракету готовит к испытаниям 18.08.2017 Американская компания Generation Orbit Launch Services в ближайшее время приступит к серии испытаний прототипа перспективной гиперзвуковой ракеты носителя GOLauncher 1, которая позволит выводить различную полезную нагрузку на суборбитальную траекторию. Как пишет Aviation Week, в ближайшее время начнутся огневые испытания ракеты, а затем летные испытания на самолете-носителе. Эти проверки будут проводиться на полигоне авиабазы ВВС США "Эдвардс" в Калифорнии. В настоящее время американские разработчики не имеют инструментов, которые бы позволяли проводить широкий спектр исследований в области микрогравитации и высокоскоростного атмосферного полета. До 1968 года такие исследования в США проводились с помощью экспериментального ракетоплана X-15, изначально проектировавшегося для космических полетов с самолета-носителя. До закрытия программы X-15 ракетопланы с различным оборудованием применялись для исследований, данные которых использовались, в том числе, в разработке американских космических программ. Новая гиперзвуковая ракета станет носителем для различного измерительного оборудования, которое позволит проводить исследования не только в области микрогравитации, но и астрофизики. Кроме того, ракету можно будет использовать и для вывода в космос наноспутников. Как ожидается, во время первых летных испытаний ракеты ее носителем станет модифицированный бизнес-джет Gulfstream III. С его помощью будут определяться аэродинамические характеристики ракеты и ее влияние на параметры полета носителя. Как ожидается, после огневых и продувочных испытаний ракеты GOLauncher 1, Generation Orbit Launch Services соберет первый летный прототип, который будет полностью готов и совершит первый полет на самолете-носителе до конца 2018 года. Первые отстыковку в воздухе и самостоятельный полет ракета выполнит уже в начале 2019 года. Вскоре после этого ракету GOLauncher 1, работающую на жидком топливе, начнут использовать для первых исследовательских запусков. Масса новой ракеты составит 1,1 тонны. Ее двигатель будет работать на керосине и жидком кислороде и сможет выдавать тягу около 22,2 килоньютона на уровне моря. GOLauncher 1 сможет нести различное оборудование или наноспутники общей массой от 136 до 454 килограммов. Ракету можно будет использовать для исследовательских запусков по суборбитальным траекториям высотой от 15,2 до 36,6 тысяч метров со скоростями полета от четырех до восьми чисел Маха (от 4,9 до 9,9 тысячи километров в час).

Другие интересные новости:

▪ 247-мегапиксельный датчик Sony IMX811

▪ Толпа обладает коллективным разумом

▪ Удобрение из отходов кисломолочных бактерий

▪ Микрочипы в мозгу двух крыс объединили в компьютерную сеть

▪ Хламидомонада как тягловая сила

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Опыты по физике. Подборка статей

▪ статья Ванда Блоньская. Знаменитые афоризмы

▪ статья Что станет самым большим убийцей человечества к 2030 году? Подробный ответ

▪ статья Чистец. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Электронное зажигание для автомобиля. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Звук в автомобиле: теория и практика. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025